自动化项目的工程管理(2).ppt
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1、自控工程项目 开发与管理,华东理工大学信息学院 黄河清,第一部份 工程师技术实务,第3章 PLC的选型与配置,3.1 主流的PLC产品 从市场份额的角度看,西门子(Siemens)、施耐德(Schneider)和罗克韦尔(Rockwell)公司的PLC产品居前三位,属于一线品牌。尤其在中国市场,西门子和施耐德的PLC应用最为广泛。 欧姆龙(OMRON)和三菱公司(Mitsubishi)的PLC产品也有一定的占有率,属于二线品牌。台湾公司的PLC产品也时有见到,而大陆公司的PLC产品聊胜于无,所占有的市场份额几乎可以忽略不计。,3.1.1 主流PLC的共同特点 西门子、施耐德和罗克韦尔PLC所具
2、有的共同特点是: 产品线长,涵盖了高、中、低档的PLC。 配套产品多,有网络产品、电源产品和工业触摸屏等。,软件产品丰富,不仅有组态软件,还有MES(制造执行系统)套装软件。 质量可靠,已经通过了国际、美国以及欧洲的多种认证,可以用于安全性、可靠性要求高的场合。 业绩众多,覆盖了大多数工业领域。,3.1.2主流PLC的产品系列 (1)西门子PLC的主要产品系列 大型PLC: S7-400,不支持冗余架构,使用Step 7 编程软件。 S7-400H,支持冗余架构,使用Step 7 编程软件。,中型PLC: S7-300系列,使用Step 7 编程软件。 S7-1500系列,新型、高性能的PLC
3、,使用TIA 博途 (TIA Portal) 软件平台。 小型PLC : S7-1200系列,使用Step 7 Basic编程软件。 S7-200系列,使用Step7 Micro/Win32 编程软件。,DCS: PCS7系统,使用S7-400H 作为硬件平台。 安全控制系统: S7-400FH系统,使用S7-400FH作为硬件平台。 组态软件:WinCC,(2)施耐德PLC的主要产品系列 大型PLC: Modicon Quantum系列,可以支持冗余架构,使用Unity Pro编程软件。 中型PLC: Modicon Premium系列,使用Unity Pro 编程软件。 Modicon M
4、340系列,使用Unity Pro 编程软件。,小型PLC : Modicon M258系列,使用SoMachine编程软件。 Modicon M238系列,使用SoMachine编程软件。 Modicon M218系列,使用SoMachine编程软件。 组态软件:Vijeo Citect,(3)罗克韦尔PLC的主要产品系列 大型PLC: ControlLogix系列,支持冗余架构,使用RSLogix 5000 编程软件。 中型PLC: CompactLogix系列,使用RSLogix 5000 编程软件。,小型PLC : MicroLogix系列,使用RSLogix 500 编程软件。 Mi
5、cro800系列,使用CCW(Connected Components Workbench) 编程软件。,DCS: PlantPAx系统,使用ControlLogix系列和AADvance系统的I/O站。 安全控制系统: AADvance(ICS Triplex产品) 组态软件: FactoryTalk View SE,3.2 PLC系统的选型与配置 PLC的选型与配置是控制系统设计阶段以及招投标阶段的一项重要工作,其结果直接影响到控制系统的实现成本和后期的工程实施。 因此,掌握PLC的选型与配置的基本思路和要点是工程师应当具备的能力之一。,3.2.1 PLC系统的选型与配置要点 PLC的选型
6、与配置是一个相当复杂过程,不仅要考虑到相关技术问题,而且还要考虑到商务和成本问题,其大体的步骤如下:,(1)确定PLC的品牌 PLC品牌的选择受到多种因素的限制,具体如下: 用户指定用户在招标书中一般会指定品牌选择的范围,此时,PLC只能在指定的品牌中选择。 技术性能知名PLC品牌均各有所长,但针对具体问题则会有技术上的差异。例如:系统规模、可靠性、系统架构、通信方式、软件平台等诸方面都是需要考虑的问题。,实现成本当针对具体问题时,不同的PLC会有成本上的差异,如采购成本、产品档次、第三方配套产品等。 商务授权在投标过程中,必须提供PLC厂商的授权。对于PLC厂商只允许单一授权的项目,PLC品
7、牌的选择将受到限制。 熟悉程度在其它条件相近的情况下,优先选择熟悉的PLC,以降低实施难度和成本。 以上因素应当依次考虑,最终才能确定具有竞争力的PLC品牌。,(2)选择PLC的型号 在PLC品牌已经确定的情况下,需要选择PLC的型号。事实上,在确定PLC品牌的过程中,基本上已经圈定了PLC产品的类别,这里需要的是进一步明确具体型号。,选择PLC型号实质上是选择CPU的型号,在选定CPU的前提下才能完成PLC的配置。选择CPU型号的考虑因素主要是性能指标,如:运算速度、存储器容量、通信方式、扩展能力、网络连接数量等,使其满足招标书中指定的性能指标要求。,(3)完成PLC的配置 CPU型号选定后
8、,可以进行整个PLC系统的配置,具体如下: 根据CPU配置背板、扩展接口卡件、网络通信卡件等。如果对PLC有高可靠性要求,则需按照冗余架构和热插拔要求选择CPU、背板及切换组件。,根据招标书或施工图提供的分类点数进行I/O卡件的配置,I/O卡件的总点数要比实际点数多20%以上,以便于临时增加点数。如果采用了冗余架构,则需配置成独立的I/O站,并要配置相应的现场总线通信卡。如果有热插拔要求,则需选择支持热插拔的卡件及底座。 根据网络架构,配置网络产品,如交换机、光端机、光缆、通信电缆、连接器、通信网关等。,计算PLC系统的功耗,根据功耗数据确定直流电源的容量,并选配合适的电源模块或通用的直流电源
9、。 根据实际需求,选配组态软件,作为人机界面的开发与运行平台。 根据实际需求,选配第三方产品,如:工控机、触摸屏等。,3.2.2 直流电源容量的计算 对于任何PLC系统都需要直流电源提供本机模块和外部负载(现场仪表、执行机构等)所需的能源。PLC的直流电源有两种选择:专用的直流电源模块和通用的直流电源。前者必须采用同系列PLC产品的电源模块,后者可以采用同厂商的通用直流电源产品,甚至第三方的产品。,为了保证PLC系统的正常运行,直流电源的容量必须大于PLC系统的功耗,且有一定的裕量。对于不同厂商的PLC而言,CPU以及各类卡件的功耗是不同的,即使同一厂商不同型号的卡件也有差异,因此,进行计算时
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